馬鞍山長江大橋鋼橋面鋪裝破損狀況分析與評估

豆長念

摘 要：為正確評價馬鞍山長江大橋鋼橋面鋪裝破損病害對鋪裝層使用性能產生的影響，本文通過調研馬鞍山長江大橋典型病害，分析病害分別沿縱橋向和橫橋向空間分布特征，進一步對鋪裝破損狀況進行分析評估，研究結果表明：馬鞍山長江大橋鋼橋面鋪裝目前整體使用效果較好，典型病害為縱向裂縫、坑槽修補、二次破損，病害主要集中在兩幅重車道，尤其下行重車道靠近兩塔1/4跨附近的右輪跡帶位置病害相對較多。

關鍵詞：馬鞍山長江大橋;鋼橋面;破損病害分析;使用性能

中圖分類號：U443.33 文獻標識碼：A

1 概述

馬鞍山長江大橋主橋全長2 160 m，起止樁號為K314+100～K316+260，為三塔兩跨懸索橋，雙向六車道，設計車速為100 km/h，設計荷載為公路Ι級。行車道鋼橋面鋪裝采用甲基丙烯酸樹脂防水體系+33 mm澆注式瀝青混合料GA10+35 mm高彈改性瀝青SMA10，于2013年12月31日通車。

目前馬鞍山長江大橋已使用運營6年，隨著鋪裝服役年限的增加，交通量和重載比例居高不下，對鋪裝使用性能造成不同程度的影響。為研究馬鞍山長江大橋鋪裝使用狀況，本文通過調研馬鞍山長江大橋典型病害，分析病害空間分布特征，進一步分析評估鋪裝破損狀況，為馬鞍山長江大橋的科學養(yǎng)護管理提供支撐。

2 主要病害類型

通過對馬鞍山長江大橋鋼橋面鋪裝進行全面調查，顯示鋼橋面鋪裝目前主要存在以下7種病害類型，其中，以縱向裂縫、坑槽修補、二次破損最為典型。

全橋病害面積共148.412 m2，其中縱向裂縫面積占39.4%，裂縫修補面積占7.3%，坑槽修補面積占18.7%，二次破損面積占34%，其余病害面積很少，在0.2%以內。裂縫類型多樣，主要包括縱向裂縫、斜向裂縫、環(huán)形裂縫，其中縱向裂縫較為嚴重。

3 病害空間分布規(guī)律

將全橋按索號劃分為不同區(qū)間，統計各個區(qū)間內所包含不同車道的病害面積，以橋梁索號為橫坐標，病害面積為縱坐標，分析縱橋向病害分布特征。可以看出：

①兩幅重車道使用狀況良好，整體產生病害較少，其中下行重車道產生病害多于上行重車道，這與交通荷載通行量密切相關。②下行重車道病害靠近兩塔1/4跨附近產生較多，最高點約為7 m2，這與在反復車載作用下鋪裝層薄弱區(qū)域出現抗拉和層間抗剪強度不足有關。③上行重車道病害面積較少，最高點病害面積少于0.3 m2，分布在中塔附近。

4 破損狀況分析與評估

國內現有標準《公路技術狀況評定標準》是將高速公路按照分車道、或者整體進行評價。為了準確評估馬鞍山長江大橋的橋面使用性能，科學指導養(yǎng)護決策，采用分段分區(qū)網格化方法對橋面鋪裝破損狀況進行精細化評估，采用的評估指標為破損指數SDPCI，計算公式如下：

式中：α—瀝青路面采用15.00;β—瀝青路面采用0.412;DR—路面破損率，%;Ai—第i類橋面破損面積，m2;A—調查的鋼橋面鋪裝面積，m2;wi—不同病害類型損壞的權重。

按照鋼橋面鋪裝破損指數SDPCI的分值，大跨徑鋼橋面鋪裝使用性能評價標準見下表。評價等級主要分為優(yōu)、良、中、次、差，共5種等級。

通過對馬鞍山長江大橋鋪裝層橋面性能進行評估，全橋使用狀況較好，下行重車道處于“良”級狀態(tài)，其余車道均處于“優(yōu)”級狀態(tài)。下行重、行、超車道SDPCI分別為83分、97.7分、100分;上行重、行、超車道SDPCI評分分別為96.2分、99.1分、100分。

5 結論

（1）馬鞍山長江大橋鋼橋面鋪裝典型病害為：縱向裂縫、坑槽修補、二次破損，其中縱向裂縫面積占39.4%，坑槽修補面積占18.7%，二次破損面積占34%。（2）馬鞍山長江大橋鋼橋面鋪裝使用狀況良好，病害主要集中在下行重車道靠近兩塔1/4跨附近，病害面積最高為7 m2，這與在反復車載作用下鋪裝層薄弱區(qū)域出現抗拉和層間抗剪強度不足有關。（3）通過對馬鞍山長江大橋鋪裝層橋面性能進行評估，全橋使用狀況較好，下行重車道處于“良”級狀態(tài)，其余車道均處于“優(yōu)”級狀態(tài)。

參考文獻：

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[3]韓超，李浩天，賈渝，等.基于現代化檢測的環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝病害研究[J].公路工程，2011，36（01）：50-54.